线性系统理论线性系统理论
Linear System Theory
学 时,48 学 分,3
开课单位:自动化学院测控系开课教师:程 鹏课程的目的与地位本课程是自动化学院硕士研究生的公共学位课,
属于控制学科的专业基础课 。
通过本课程学习,要求学生掌握线性系统的一般概念和分析研究线性系统的一般方法 。 为进一步学习其它控制理论奠定坚实的基础 。
本课程理论性强,用到较多的数学工具,因此本课程对培养学生的抽象思维,逻辑思维,提高学生运用数学知识耒处理控制问题的能力起到重要的作用 。
课程主要章节,学时分配第一章 线性系统的基本概念 6学时第二章 线性系统的可控性,可观测性 10学时第三章 线性时不变系统的标准形和实现 8学时第四章 状态反馈设计 6学时第五章 输出反馈,观测器和动态补偿器 8学时第六章 时变线性系统 2学时第七章 系统稳定性分析 8学时讲授及学习方法以课堂讲授为主,也可指定某些章节自学后再总结 。 可划出百分之十的时间介绍专题的研究及进展情况 。 讲课中要注意与自动控制原理,矩阵理论等有关课程的联系 。
学生应做一些必要的习题,教师可利用课外时间上辅导课,辅导课内容是难点和典型习题的讲解与讨论 。
按排一定的课外的上机作业,欢迎选学 <现代控制理论系列实验 >课。
考核方式 闭卷笔试 。
四年成绩统计
%不及格优
(90分以上 ) %
98级
62人
3 4.84 4 6.45
99级
78人
6 7.6 8 10.2
00级
110人
7 6.4 8 7.3
01级
163人
11 6.75 13 8
附录:
参考书,
矩阵方面:
1,(日 )须田信英等 曹长修译,
自动控制中的矩阵理论 科学出版社 1979
2,韩京清、许可康,何关钰:
线性系统理论的代数基础 辽宁科技出版社
1987
3,黄琳,系统与控制理论中的线性代数 科学出版社 1984
系统理论方面:
1,T.KAILATH Linear Systen
1985年有中译本 (80)
2,C.T.CHEN (王纪文、毛剑琴等译 ),
线性系统理论与设计 1988年有中译本
(84)
3,郑大钟:
线性系统理论 清华大学出版社 1992
其余见篇末文献。
历史回顾:
五十年代卡尔曼用系统的状态空间模型 (A B C)
研究系统及提出可控性、可观测性等概念以来,许多学者在这一领域开展了工作,在极点配置、等价系统、
解耦、实现等方面先后取得进展。
68年左右,发现这一领域的工作没有协调起来,很零散,一些重要的问题被忽视,要求对线性系统各方面工作进行统一处理,形成学科,大学相继开设了线性系统理论课程。这以后线性系统理论获得了不断发展,成为系统科学的基础。它的方法、概念体系己为许多学科领域所运用。是控制理论、网络理论、通讯理论以及一般系统理论的基础。
我国各院校大多在 1979年为硕士生开设此课程。
线性系统理论的几个流行学派一,代数系统理论:
以抽象代数为工具。
主要在实现、反馈问题上取得一些成果。
代表著作,R.E.Kalman
Topics In Mathmatical System Theory(1969)
二、多项式矩阵 — (稳定 )分式分解方法在复数域进行。充分应用了经典控制理论的优点。多变量频率域方法属于这一范畴。
是最活跃的领域。
主要著作:
H.H.Rosenbrock 见书末文献 [6]
W.A.Wolovich Linear Multivariable System(1974)
M.Vidyasagar Control System Synthesis,A Factorization
Apporach(199? )
三,几何状态空间理论把矩阵看成向量空间的线性映射,系统理论和空间座标选取无关,这样往往给出一些比较本质的结果。
在解耦及跟踪器取得较好进展。
主要代表著作:
W.M.Wonhan Linear Multivariable Control,A Geometric
Apporach(1978) (84年有中译本 )
线性系统理论 研究对象是 (线性的 )模型系统,不是物理系统。